【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地基微波辐射计，具体涉及一种地基微波辐射计温度测量通道的选择方法。
技术介绍
1、地基微波辐射计是一种通过被动遥感的方式测量大气在氧气、水汽频段的辐射亮温温度（简称亮温），并通过神经网络等方法反演得到大气温度廓线、相对湿度廓线、水汽密度廓线等对流层大气参数的设备。
2、目前，公知的地基微波辐射计一般选择氧气吸收频段对应的温度测量通道进行亮温探测，进而实现大气温度的探测。探测频率范围为51ghz-59ghz，具体的温度测量通道不同厂家的设备之间存在差异，目前尚未有公知的判定温度测量通道是否合适的明确方法。
3、同时分析发现，在利用微波辐射计测量温度时，液态水对部分温度测量通道的亮温测量结果影响较大，从而影响了大气温度廓线的测量精度。特别是在降雨时，往往微波辐射计探测的数据是无效的。
4、基于此，本专利技术设计了一种地基微波辐射计温度测量通道的选择方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术所存在无法通过选择合适的微波辐射计的温度测量通道来测量通道亮温并对亮温进行订正，导致微波辐射计在降雨等天气时的测量结果不准确的问题，本专利技术提供了一种地基微波辐射计温度测量通道的选择方法。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
3、一种地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，包括以下步骤：
4、s1、建立微波辐射计温度测量通道的辐射亮温与液态水之间的关系模型：
5、（3）p>
6、其中，t（s’）是高度s’处大气层的物理温度；是液态水吸收系数；为从s’到s的路径的大气总衰减；
7、s2、温度测量通道的分类：受液态水影响较大的温度测量通道通道、受液态水影响较小的温度测量通道和基本不受液态水影响的温度测量通道；
8、s3、对受液态水影响较大的温度测量通道通道进行剔除，采用公式13对受液态水影响较小的温度测量通道通道进行订正，对基本不受液态水影响的温度测量通道则直接采用；
9、微波辐射计在温度测量通道上某个通道上的辐射亮温订正公式为：
10、（13）
11、其中，表示消除液态水影响后的辐射计测量亮温；tb表示微波辐射计原始测量亮温；tl表示微波辐射计在液态水敏感通道上的辐射亮温；a、b、c为统计得到的常数项。
12、更进一步的，步骤s1的具体步骤为：
13、s11、通过大气传输方程，利用历史的探空数据集，得到液态水对不同温度测量通道的辐射亮温的影响表示式；
14、s12、由液态水对不同温度测量通道的辐射亮温的影响表示式和大气吸收系数公式，得到液态水对温度测量通道的辐射亮温的影响表示式。
15、更进一步的，步骤一中，大气传输方程为大气辐射亮温方程：
16、（1）
17、其中，t（s’）是高度s’处大气层的物理温度；是大气吸收系数，单位为np/m；为从s’到s的路径的大气总衰减；是总的大气辐射亮温，单位是k；是宇宙背景的辐射亮温，单位是k。
18、更进一步的，步骤一中，大气吸收系数公式为：
19、（2）
20、其中，是总吸收系数，是干燥空气吸收系数，是水汽吸收系数，是液态水吸收系数。
21、更进一步的，步骤一还包括：在微波辐射计工作的51ghz-59ghz，使用单德拜模型计算水的介电常数，从而得到液态水的吸收系数为：
22、（4）
23、其中，对于水，取值为1g/cm3，对于冰，取值为0.916g/cm3；是水或冰的复介电常数，代表水或冰的密度。
24、更进一步的，步骤二中，基本不受液态水影响的温度测量通道，表示为：
25、（10）
26、式（10）中，表示第i个温度测量通道受液态水影响的亮温误差，此类温度测量通道不用进行任何订正即满足测量精度要求。
27、更进一步的，步骤二中，受液态水影响较小的温度测量通道，表示为：
28、（11）
29、式（11）中，表示第i个温度测量通道的影响因子；表示第i个温度测量通道受液态水影响的亮温误差；表示第i个温度测量通道的仿真亮温真值；为最低可接受的影响因子值。
30、更进一步的，步骤二中，使用的值为0.01。
31、更进一步的，步骤二中，受液态水影响较大的温度测量通道，表示为：
32、（12）
33、此类温度测量通道受到液态水的影响较大，即使经过温度测量通道订正依然无法满足精度要求。
34、有益效果
35、本专利技术通过建立微波辐射计温度测量通道的辐射亮温与液态水之间的关系模型，提供了一种温度测量通道选择的方法，通过构造温度测量通道所在频段的辐射亮温与液态水的关系，可有效识别和评估不同探测频率受液态水的影响，从而为地基微波辐射计测量温度时的频点选择提供依据。
36、本专利技术通过选择合适的微波辐射计的温度测量通道来测量通道亮温，并对受液态水影响较大的温度测量通道通道进行剔除，对受液态水影响较小的温度测量通道通道进行订正，对基本不受液态水影响的温度测量通道则直接采用，可有效解决微波辐射计在降雨等天气时的测量结果不准确的问题。
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1.一种地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤S1的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤一中，大气传输方程为大气辐射亮温方程：
4.根据权利要求3所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤一中，大气吸收系数公式为：
5.根据权利要求4所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤一还包括：在微波辐射计工作的51GHz-59GHz，使用单德拜模型计算水的介电常数，从而得到液态水的吸收系数为：
6.根据权利要求5所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤二中，基本不受液态水影响的温度测量通道，表示为：
7.根据权利要求6所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤二中，受液态水影响较小的温度测量通道，表示为：
8.根据权利要求7所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征
9.根据权利要求8所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤二中，受液态水影响较大的温度测量通道，表示为：
...【技术特征摘要】
1.一种地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤s1的具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤一中，大气传输方程为大气辐射亮温方程：
4.根据权利要求3所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤一中，大气吸收系数公式为：
5.根据权利要求4所述的地基微波辐射计温度测量通道的选择方法，其特征在于，步骤一还包括：在微波辐射计工作的51ghz-59ghz，使用单德拜...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾桃峰，岳海燕，张毅，张志坚，鲁峻麟，贾宁远，
申请(专利权)人：广州市突发事件预警信息发布中心广州市气象探测数据中心，
类型：发明
国别省市：
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